無人機機臂的連接裝置的制造方法
【專利摘要】一種無人機機臂的連接裝置，包括機臂接頭、軸套和鎖緊螺母。其中，所述機臂接頭通過該機臂接頭的兩個支架固定在機身上板和機身下板之間。軸套裝入機臂接頭的套筒內，機翼連接桿裝入所述軸套內并通過螺母鎖緊。本實用新型有效綜合了螺絲連接的優點，能夠應用于大載重飛行器機身機臂的連接，有效解決傳統的機身機翼無法拆卸或者拆卸困難的問題，具有結構簡單、機械強度高和二次拆裝快速方便的特點。
【專利說明】
無人機機臂的連接裝置
技術領域
[0001]本發明涉及飛機機械結構設計領域，具體而言，涉及一種高強度多旋翼無人機機臂快速連接裝置。
【背景技術】
[0002]無人機應用很廣，目前已涉及多方面領域，包括地圖測繪、地質勘測、氣象探測、農藥噴灑等等。
[0003]多旋翼無人機在飛行時，由于槳葉高速旋轉，產生的瞬時力矩較大，對整個無人機的機械結構有較高的要求。目前多旋翼飛機機臂和機身的連接，大多有兩種方式，一種是整體式，即機臂和機身之間不可拆卸;另一種是分部式，即機身和機翼是分開的兩部分。
[0004]整體式結構的旋翼機由于機身機翼為一體，具有較高的機械強度。但存在的問題是機身機翼不能拆卸，占用空間較大，不方便運輸和儲存，攜帶性較差，只適合于整機體積較小的多旋翼飛行器。相比于整體式結構，分部式結構旋翼機機身和機翼可拆裝，特別是對于大體積大翼展的旋翼機，大大節省了儲存和運輸空間，具有較好的可攜帶性。
[0005]目前，分部式多旋翼飛行器，機身和機翼之間大多通過螺絲固定連接，螺絲連接的優點是機械強度好，可媲美整體一體式結構，但帶來的問題就是，螺絲較多，拆卸不夠方便，時間長，效率低。
【發明內容】
[0006]為克服現有技術中存在的無法拆卸或難以拆卸的不足，發明提出了一種無人機機臂的連接裝置。
[0007]本發明包括機臂接頭、軸套和鎖緊螺母;其中，所述機臂接頭通過該機臂接頭的兩個支架固定在機身上板和機身下板之間；軸套裝入機臂接頭的套筒內，機翼連接桿裝入所述軸套內并通過螺母鎖緊。所述的機臂接頭的套筒、軸套、鎖緊螺母、機翼連接桿均同軸。
[0008]所述的機臂接頭包括兩個支架和一個套筒;所述兩個支架的結構相同，均為方形的框結構;所述兩個支架的方形框的邊框內對稱的表面上分別有一個支撐臺；各支撐臺的表面為與套筒的曲率相同的弧面;在所述兩個支架的方形框有支撐臺的的邊框的外表面均分布有螺孔，分別用于連接機身上板和機身下板;所述套筒的內徑與機翼連接桿直徑相同，并使二者之間過渡配合;在所述套筒一端端面開有軸向的定位槽;所述有定位槽一端套筒的外圓周表面為螺紋面。
[0009]所述軸套的外徑略小于套筒的內徑，當該軸套4裝入所述套筒內后，二者之間滑動配合;軸套的內徑與機翼連接桿的外徑相同，當所述機翼連接桿裝入該軸套內后，二者之間過盈配合;所述軸套一端的殼體上有用于連接機翼連接桿的螺紋孔;所述軸套另一端端頭處的外圓周表面有徑向凸出的環狀的限位臺；該限位臺一側有與所述套筒一端端面的定位槽相配合的卡塊;該卡塊的表面為弧形;通過所述限位臺實現軸套與套筒之間的軸向定位；所述限位臺的外徑與套筒的外徑相同。
[0010]所述鎖緊螺母的內表面為與所述套筒配合的螺紋面;所述鎖緊螺母一端端面的中心有與機翼連接桿配合的通孔，該通孔的孔徑與機翼連接桿的外徑相同。
[0011]本發明提出了一種能夠快速方便拆卸的多旋翼無人機機臂連接裝置，有效解決傳統的機身機翼無法拆卸或者拆卸困難的問題，具有結構簡單、機械強度大且便于存放和安裝的特點。
[0012]本發明中，機臂接頭由兩塊相同結構的方形的支架和一個套筒組成，為整體一體式結構，套筒嵌于由兩個支架搭建結構的幾何中心內部，其兩端各伸出距離支架外端一定尺寸。兩個支架結構一致，以一個為例進行說明。支架整體為長方體結構，中間掏設有一個套筒大小的圓孔，在其頂部和底部分別設置2個相同尺寸的螺栓孔，依靠螺栓分別固定在機身上板和機身下板對應的通孔中。套筒為中空圓筒狀，嵌于由兩個方形支架搭建結構的幾何中心內部，其兩端各伸出距離方形架外端一定尺寸。該套筒與軸套之間為過渡配合。軸套內徑等于機翼連接桿直徑，軸套與機翼連接桿之間為過盈配合;軸套的一端有沉頭螺紋孔，另一端端口位置設置有一徑向凸緣，用于軸套的限位，外徑略小于鎖緊螺母的內徑。凸緣底部位置處開設有一拱形凸臺，用于與機臂接頭的徑向固定，其拱形凸臺尺寸大小與機臂接頭套筒外端拱形槽口配合一致。
[0013]本發明取得的有益效果表現在:
[0014](I)結構簡單，由機臂接頭、軸套、鎖緊螺母組成；
[0015](2)機械強度高。機身上下板和機臂接頭的連接沿用傳統的螺紋連接的方式，保證高強度連接的同時，避免了傳統的重復拆卸的麻煩，僅需預安裝一次。特別適合應用于特殊、復雜、大載荷任務時機身機臂的連接。
[0016](3)再次拆裝快速方便:以本發明的六旋翼機為例，按照傳統方式，需要拆卸機身上下板與機臂接頭的所有螺栓，共計8X6 = 48個，以每個螺絲拆卸10秒進行計算，共需8min。本發明僅需安裝一次，再次安裝拆卸時，只需松開鎖緊螺母即可，且不需要任何根據手工即可完成，6個鎖緊螺母按每個5秒鐘計算，只需0.5min。有效的節省了時間，且不需要任何工具即可完成。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的結構示意圖；
[0018]圖2是圖1的結構示意圖；
[0019]圖3是機臂接頭的結構不意圖，其中，圖3a是主視圖，圖3b是側視圖，圖3c是俯視圖，圖3d是等軸側視圖；
[0020]圖4是軸套的結構示意圖，其中，圖4a是等軸側視圖，圖4b是俯視圖；
[0021]圖5是鎖緊螺母的結構示意圖，其中，圖5a是等軸側視圖，圖5b是徑向剖視圖。
[0022]圖中:
[0023]1.機身上板;2.機身下板;3.機臂接頭;4.軸套;5.鎖緊螺母;6.機翼連接桿;7.支架;8.套筒;9.定位凸臺。
【具體實施方式】
[0024]本發明提出了一種多軸飛行器機臂連接裝置，包括機臂接頭3、軸套4和鎖緊螺母5。其中:所述機臂接頭3通過該機臂接頭的兩個支架固定在機身上板I和機身下板2之間。軸套4裝入機臂接頭3的套筒內，機翼連接桿6裝入所述軸套內并通過螺母鎖緊。所述的機臂接頭的套筒、軸套、鎖緊螺母、機翼連接桿均同軸。
[0025]所述的機臂接頭3包括兩個支架7和一個套筒8。所述兩個支架的結構相同，均為方形的框結構。所述兩個支架的方形框的邊框內對稱的表面上分別有一個支撐臺；各支撐臺的表面為與套筒的曲率相同的弧面。在所述兩個支架的方形框有支撐臺的的邊框的外表面均分布有螺孔，分別用于連接機身上板I和機身下板2。所述套筒的內徑與機翼連接桿直徑相同，并使二者之間過渡配合。在所述套筒一端端面開有軸向的定位槽。所述有定位槽一端套筒的外圓周表面為螺紋面。
[0026]所述軸套4為中空圓筒狀結構，其外徑略小于套筒8的內徑，當該軸套4裝入所述套筒內后，二者之間滑動配合。軸套4的內徑與機翼連接桿6的外徑相同，當所述機翼連接桿裝入該軸套內后，二者之間過盈配合。所述軸套一端的殼體上有一沉頭螺紋孔，用于連接機翼連接桿，使再次安裝時方便快捷。
[0027]所述軸套另一端端頭處的外圓周表面有徑向凸出的環狀的限位凸臺9);該限位凸臺一側有與所述套筒一端端面的定位槽相配合的卡塊;該卡塊的表面為弧形。通過所述限位凸臺9實現軸套與套筒8之間的軸向定位。所述限位凸臺9的外徑與套筒8的外徑相同。
[0028]所述鎖緊螺母5的內表面為與所述套筒8配合的螺紋面。所述鎖緊螺母一端端面的中心有與機翼連接桿配合的通孔，該通孔的孔徑與機翼連接桿的外徑相同。
[0029]與本實施例配合的機身上板和機身下板為正多邊形碳板。
[0030]首次裝配時，需完成兩項預裝配工作。
[0031]一是機身板與機臂接頭的預安裝:將所述機臂接頭3通過螺紋固定連接的方式安裝在機身上板I和機身下板2之間，完成機身上下板和機臂接頭之間的固定連接。
[0032]二是軸套與機翼連接桿的預安裝:將機翼連接桿6的一端裝入所述軸套內，并使二者過盈配合。機翼連接桿6穿入到軸套之后，通過軸套4尾端的沉頭螺栓孔，用螺栓將機翼連接桿與所述軸套連接，并使該螺栓頭部沉入軸套尾端的螺栓孔，保證了軸套和機翼連接桿之間不會產生軸向和徑向的相對運動。
[0033]完成首次安裝后，預裝配工作不需要再次進行。再次安裝時，軸套和機翼連接桿作為一體，穿入所述機臂接頭3，擰緊鎖緊螺母5，即完成安裝。反之，拆卸時，松開鎖緊螺母5，將軸套和機翼連接桿作為一體從機臂接頭3處拔出，即完成拆卸。
【主權項】
1.一種無人機機臂的連接裝置，其特征在于，包括機臂接頭、軸套和鎖緊螺母;其中，所述機臂接頭通過該機臂接頭的兩個支架固定在機身上板和機身下板之間；軸套裝入機臂接頭的套筒內，機翼連接桿裝入所述軸套內并通過螺母鎖緊;所述的機臂接頭的套筒、軸套、鎖緊螺母、機翼連接桿均同軸。2.如權利要求1所述無人機機臂的連接裝置，其特征在于，所述的機臂接頭包括兩個支架和一個套筒;所述兩個支架的結構相同，均為方形的框結構;所述兩個支架的方形框的邊框內對稱的表面上分別有一個支撐臺；各支撐臺的表面為與套筒的曲率相同的弧面;在所述兩個支架的方形框有支撐臺的的邊框的外表面均分布有螺孔，分別用于連接機身上板和機身下板;所述套筒的內徑與機翼連接桿直徑相同，并使二者之間過渡配合;在所述套筒一端端面開有軸向的定位槽;所述有定位槽一端套筒的外圓周表面為螺紋面。3.如權利要求1所述無人機機臂的連接裝置，其特征在于，所述軸套的外徑略小于套筒的內徑，當該軸套(4)裝入所述套筒內后，二者之間滑動配合;軸套的內徑與機翼連接桿的外徑相同，當所述機翼連接桿裝入該軸套內后，二者之間過盈配合;所述軸套一端的殼體上有用于連接機翼連接桿的螺紋孔;所述軸套另一端端頭處的外圓周表面有徑向凸出的環狀的限位臺；該限位臺一側有與所述套筒一端端面的定位槽相配合的卡塊;該卡塊的表面為弧形;通過所述限位臺實現軸套與套筒之間的軸向定位;所述限位臺的外徑與套筒的外徑相同。4.如權利要求1所述無人機機臂的連接裝置，其特征在于，所述鎖緊螺母的內表面為與所述套筒配合的螺紋面;所述鎖緊螺母一端端面的中心有與機翼連接桿配合的通孔，該通孔的孔徑與機翼連接桿的外徑相同。
【文檔編號】B64C1/06GK205440836SQ201620255570
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月30日
【發明人】李占科, 陳偉, 宋筆鋒, 安偉剛, 宣建林, 黃拓, 魏辰, 薛鯤岳
【申請人】三翼航空科技南通有限公司